(57)【要約】配線基板と、前記配線基板の第一の面上に固定された半導体チップと、前記配線基板の前記第一の面と反対側の第二の面上に設けられ、前記配線基板に電力を供給するための電源パッドと、前記配線基板の前記第二の面上に設けられ、前記配線基板を接地するためのグランドパッドと、前記電源パッドに接続された金属製の電源側補強部材と、前記グランドパッドに接続された金属製のグランド側補強部材と、前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材を絶縁する絶縁部と、を備える半導体装置。
2011021690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板の第一の面上に固定された半導体チップと、
前記配線基板の前記第一の面と反対側の第二の面上に設けられ、前記配線基板に電力を供給するための電源パッドと、
前記配線基板の前記第二の面上に設けられ、前記配線基板を接地するためのグランドパッドと、
前記電源パッドに接続された金属製の電源側補強部材と、
前記グランドパッドに接続された金属製のグランド側補強部材と、
前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材を絶縁する絶縁部と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材には、互いに対向する電源側対向面とグランド側対向面がそれぞれ形成され、
前記電源側対向面と前記グランド側対向面のうちいずれか一方の面には、他方の面に向けて突出する凸部が形成され、
前記他方の面には、間に前記絶縁部を挟んで前記凸部に係合する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記一方の面には、複数の前記凸部を有する櫛形形状部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材のいずれか一方には互いに交差する第一基準面と第二基準面が設けられ、
前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材の他方には前記第一基準面、前記第二基準面にそれぞれ対向する第一対向面、前記第二対向面が設けられ、
前記第一基準面と前記第一対向面、前記第二基準面と前記第二対向面は、間に前記絶縁部を挟んでそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記電源側補強部材は板状に形成され、隣り合う２つの面を前記第一基準面及び前記第二基準面とし、
前記第一対向面と前記第二対向面は、前記グランド側補強部材に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記絶縁部は、前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材の間に配置され、前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材とを接続する絶縁部材であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材の縦弾性係数が１７０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記電源側補強部材には、電源の端子を着脱可能な接続部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板上に半導体チップが取り付けられた半導体装置に関する。
本願は、２００９年８月２０日に出願された特願２００９−１９０９６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置が搭載される機器の小型化に伴い、半導体装置において主に樹脂で形成される配線基板の小型化、薄肉化が要求されている。しかし、配線基板を薄肉化すると、配線基板の剛性が低下する。
この場合、ＬＳＩ（半導体チップ）に比べて線膨張率が大きい配線基板に、半田ボールなどを用いてリフローなどによってＬＳＩを接続すると、リフロー後の冷却の際に、ＬＳＩと配線基板との線膨張率の差に起因する熱応力の影響を受けて、ＬＳＩが凸形状に反りやすくなる。その結果、半田接続部の接続不良や、ＬＳＩ上面にヒートシンクを設けた場合に、ＬＳＩの反りに起因する放熱性能の低下などの問題が生じていた。【０００３】
上記の課題を解決するために、例えば、特許文献１では、配線基板の主表面（本発明の第一の面に対応）にＬＳＩをフリップチップ接続し、配線基板の主表面とは反対側の裏面（本発明の第二の面に対応）に、線膨張率が配線基板より小さくＬＳＩに近いアルミナセラミックスやジルコニアなどの板材（補強部材）を接着している。
このように構成することで、配線基板は、自身より線膨張率が小さいＬＳＩと板材とに挟まれることになり、配線基板に反りを発生しようとする力は抑制され、配線基板に生じる反りをほぼゼロに近い状態に抑えることができるとされる。【０００４】
また、特許文献２に示す半導体装置では、有機配線基板（本発明の配線基板に対応）の第一主面（本発明の第二の面に対応）に支持板を接着するとともに、有機配線基板の第一主面とは反対側の第二主面（本発明の第一の面に対応）に半導体チップを接続している。
支持板には、半導体チップの線膨張率に近い線膨張率を有する銅や銅タングステン等から成る金属板（補強部材）が用いられる。そして支持板において、有機配線基板が接着された側と反対側の面には、薄層部分と、この薄層部分を縦横に横切って支える梁状の骨格構造であるリブ骨格構造とが設けられている。このように構成された半導体装置は、リブ骨格構造により支持板の表面積を増やすことで、放熱性の向上と反りの低減を図るとされる。【０００５】
さらに、特許文献３に示す半導体モジュール（半導体装置）では、セラミック基板（本発明の配線基板に対応）の一方の面（本発明の第一の面に対応）に金属回路板（半導体チップ）が形成され、他方の面（本発明の第二の面に対応）に金属回路板より厚く形成された金属放熱板が形成されている。金属放熱板には、厚さ方向にスリットが形成されている。
半導体モジュールをこのように構成することで、放熱効率と耐久性を向上させることができるという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５６２４６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２４２４８号公報
【特許文献３】特開２００８−２３５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１から特許文献３のいずれの半導体装置においても、半導体装置に電力を供給するための電源パッドとグランドパッドを設けるときには、装置全体をコンパクトに構成するために、配線基板の第一の面に半導体チップが取り付けられ、この第一の面と反対側の第二の面に電源パッドとグランドパッドが設けられることになる。
さらに、半導体装置の反りを低減させるために、ほぼ第一の面程度の広さを有する補強部材を取り付けることが求められるが、第一の面側に取り付けると半導体チップに干渉してしまうので、補強部材を第二の面側に取り付けることが検討されている。【０００８】
ここで、特許文献１から特許文献３の半導体装置において電源パッドとグランドパッドを設けるときに、補強部材を金属材料で形成すると半導体装置の反りを低減させるとともに放熱性も向上させることができるが、電源パッドとグランドパッドとがともに補強部材に接続して両パッドが短絡してしまうという問題がある。
また、電源パッドとグランドパッドとの短絡を防止するために補強部材をセラミックス材料で形成すると、両パッドが絶縁性の補強部材で覆われて両パッドからそれぞれ電気回路を延長し難くなるだけでなく、セラミックス材料は金属材料に比べて熱伝導率が小さいので、電源パッドとグランドパッドとからの放熱量が低下してしまう。【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、半導体チップの反りを抑えながらも配線基板に設けられる電源パッドとグランドパッドとの短絡を防ぐとともに、これら電源パッドとグランドパッドから容易に電気回路を延長可能な半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、配線基板と、前記配線基板の第一の面上に固定された半導体チップと、前記配線基板の前記第一の面と反対側の第二の面上に設けられ前記配線基板に電力を供給するための電源パッドと、前記配線基板の前記第二の面上に設けられ前記配線基板を接地するためのグランドパッドと、前記電源パッドに接続された金属製の電源側補強部材と、前記グランドパッドに接続された金属製のグランド側補強部材と、前記電源側補強部材と前記グランド側補強部材を絶縁する絶縁部と、を備える半導体装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体装置によれば、電源側補強部材とグランド側補強部材は絶縁部により絶縁されていて、電源側補強部材は電源パッドに接続され、グランド側補強部材はグランドパッドに接続されている。
これにより、電源パッドとグランドパッドとの間の絶縁を保ちながらも、電源側補強部材とグランド側補強部材により、配線基板上に固定された半導体チップの反りを抑えることができる。
また、電源側補強部材とグランド側補強部材はそれぞれ金属で形成されているので、電源パッドとグランドパッドまで延びた電気回路が、電源側補強部材とグランド側補強部材までそれぞれ延長される。したがって、これらの補強部材に例えばコンデンサ等の電子部品を接続することにより、コンデンサを電源側補強部材又はグランド側補強部材を通して配線基板と容易に電気的に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の半導体装置の斜視図である。
【図２】図１の要部断面図である。
【図３】同半導体装置の配線基板の底面図である。
【図４】同半導体装置の底面図である。
【図５】同半導体装置の組み立て方法を示す説明図である。
【図６】同様に、同半導体装置の組み立て方法を示す説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態の半導体装置の要部断面図である。
【図８】同半導体装置の底面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の半導体装置の要部断面図である。
【図１０】同半導体装置の底面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の半導体装置の要部断面図である。
【図１２】同半導体装置の底面図である。
【図１３】同半導体装置の配線基板の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る半導体装置の第１実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の厚さや寸法の比率は、実際のものとは適宜異ならせてある。
図１及び図２に示すように、本実施形態の半導体装置１は、平板状に形成された配線基板２と、配線基板２の主面（第一の面）２ａ上に固定されたＬＳＩ（半導体チップ）３と、配線基板２の主面２ａの反対側の裏面（第二の面）２ｂ上に設けられた電源パッド４及びグランドパッド５と、配線基板２を補強するための電源側補強部材６及びグランド側補強部材７と、電源側補強部材６とグランド側補強部材７を接続する絶縁性接着剤（絶縁部、絶縁部材）８とを備えて構成されている。
【００１４】
配線基板２は、不図示の電源層、グランド層、信号層等を積層して形成されている。
ＬＳＩ３は主にシリコンで形成され、配線基板２の主面２ａ上に半田ボール１１により接続されている。
図３に示すように、配線基板２の裏面２ｂには、平面視でほぼ正方形の形状になるように形成された電源パッド４とグランドパッド５が設けられている。
電源パッド４とグランドパッド５は、所定距離離間するとともに互いの一辺が平行になるように配置されている。電源パッド４とグランドパッド５は、配線基板２により絶縁されている。電源パッド４は配線基板２を通してＬＳＩ３等に電力を供給するためのものであり、グランドパッド５は配線基板２を接地するためのものである。
なお、電源パッド４とグランドパッド５の形状や配置はこの限りではなく、電源パッドとグランドパッドが配線基板２の裏面２ｂで所定距離離間して絶縁した状態で配置されていれば良い。
【００１５】
電源側補強部材６及びグランド側補強部材７は、例えば、銅タングステン合金等の金属で形成されている。これら電源側補強部材６及びグランド側補強部材７の線膨張率は、ＬＳＩ３の主たる材料であるシリコンの線膨張率である２．４×１０-6（１／℃）を含む９．０×１０-6（１／℃）以下に設定されていることが好ましい。
そして、ＬＳＩ３を形成するシリコンの縦弾性係数は約１７０ＧＰａであるが、電源側補強部材６及びグランド側補強部材７には縦弾性係数が約１７０ＧＰａ以上の金属が用いられている。
【００１６】
グランド側補強部材７は、平面視で矩形形状に形成されている。
電源側補強部材６は、平面視で配線基板２よりわずかに小さい程度の板状になっている。電源側補強部材６には、内部にグランド側補強部材７を配置させたときにグランド側補強部材７の周囲に一定の隙間を確保して配置できる寸法に設定された孔部６ａが形成されている。
そして、この隙間に、絶縁性のエポキシ樹脂等からなる前述の絶縁性接着剤８が配置されている。これら電源側補強部材６、グランド側補強部材７、及び絶縁性接着剤８が一体となって補強板１２を構成する。
電源側補強部材６とグランド側補強部材７は、それぞれ電源パッド４とグランドパッド５に例えば半田等の導電性の接合部材１３により接続されている。
このとき、接合部材１３で電源パッド４とグランドパッド５が短絡しないように、電源パッド４に接続された接合部材１３とグランドパッド５に接続された接合部材１３とが接触しないように配置されている。
そして、本実施形態では、電源側補強部材６には、不図示の電源の端子を着脱可能なコネクタ（接続部）１４が設けられている。
【００１７】
次に、以上のように構成された半導体装置１の製造方法について説明する。
まず、図５のように、リフロー工程において、半田ボール１１が融点温度以上となるような高温環境下でＬＳＩ３を配線基板２の主面２ａ上に実装する。
なお、リフロー工程では、配線基板２やＬＳＩ３等は、例えば２２０℃〜２６０℃に加熱される。
その後、図６に示すように、電源側補強部材６の孔部６ａ内にグランド側補強部材７を配置して、孔部６ａの内周面とグランド側補強部材７の外周面を絶縁性接着剤８により接着して、補強板１２を形成する。
そして、雰囲気を半田ボール１１の融点温度以下にして、ＬＳＩ３と配線基板２の反りが戻った状態で、補強板１２を半田や熱硬化性の接着剤等によって配線基板２の裏面２ｂに実装する。
なお、ＬＳＩ３及び補強板１２の実装方法はこの限りでなく、半田ボール１１の融点温度以上の環境下において、ＬＳＩ３と補強板１２を一度に配線基板２に実装しても良い。
続いて、電源側補強部材６にコネクタ１４を不図示の半田等により取り付ける。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態の半導体装置１によれば、配線基板２の主面２ａ上にＬＳＩ３を半田ボール１１で固定し、電源側補強部材６とグランド側補強部材７とを、絶縁部材８により接着して補強板１２を構成する。そして、電源側補強部材６とグランド側補強部材７とを、配線基板２の裏面２ｂの電源パッド４とグランドパッド５に、接合部材１３によりそれぞれ接続する。
これにより、リフロー工程での温度から常温までの２２０℃程度の温度差によってＬＳＩ３が凸状に反るのを抑えることができる。
また、配線基板２の主面２ａ上ににＬＳＩ３を固定し、裏面２ｂに電源パッド４とグランドパッド５を設けることで、配線基板２上にＬＳＩ３、電源パッド４及びグランドパッド５をコンパクトに配置することができる。
また、配線基板２の熱を、樹脂等の他の固体に比べて一般的に熱伝導率の大きな金属製の電源側補強部材６とグランド側補強部材７を通して、効果的に放出させることができる。
【００１９】
そして、電源側補強部材６とグランド側補強部材７との間には絶縁性接着剤８が配置され、電源側補強部材６とグランド側補強部材７とを接続している。したがって、電源側補強部材６とグランド側補強部材７とが接触して電源パッド４とグランドパッド５が短絡するのを確実に防止することができる。
さらに、絶縁性接着剤８により電源側補強部材６とグランド側補強部材７を所定の強度で接続することで、ＬＳＩ３の反りをより抑えることができる。
また、電源側補強部材６及びグランド側補強部材７には縦弾性係数が約１７０ＧＰａ以上の金属が用いられているので、配線基板２に対して電源側補強部材６とグランド側補強部材７の剛性を高め、ＬＳＩ３の反りをさらに抑えることができる。
【００２０】
また、電源側補強部材６にはコネクタ１４が設けられているので、コネクタ１４に電源の端子を装着することにより、電源側補強部材６を、ＬＳＩ３や配線基板２に電力を供給する給電側の端子として用いることができる。
また、各補強部材６、７が、それぞれ電源及びグランドの端子となり得るので、各補強部材６、７間にコンデンサなどの電子部品の搭載が可能となる。
【００２１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、前述の第１実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図７及び図８に示すように、本実施形態の半導体装置２１は、上記第１実施形態の半導体装置１の補強板１２に代えて、補強板２２を備えている。
補強板２２は、互いにほぼ同形状の板状に形成された電源側補強部材２３及びグランド側補強部材２４と、補強部材２３、２４に挟まれる位置に配置され補強部材２３、２４を接続する絶縁性接着剤（絶縁部、絶縁部材）２５とを有している。
【００２２】
電源側補強部材２３、グランド側補強部材２４には、電源側対向面２６、グランド側対向面２７がそれぞれ形成されている。そして、電源側補強部材２３とグランド側補強部材２４は、電源側対向面２６とグランド側対向面２７とが、互いに対向するように配置されている。
グランド側対向面２７には、電源側対向面２６に向けて突出する２つの凸部２８ａ、２８ｂを有する櫛形形状部２８が設けられ、電源側対向面２６には、それら２つの凸部２８ａ、２８ｂに絶縁性接着剤２５を間に挟んで係合する２つの凹部が形成された櫛形形状部２９が設けられている。
なお、櫛形形状部２８、２９は、補強部材２３、２４の図７における奥行き方向（紙面に垂直な方向）の全体にわたり設けられている。
電源側補強部材２３とグランド側補強部材２４は、上記の補強部材６、７と同じ材料で形成され、絶縁性接着剤２５は、上記の絶縁性接着剤８と同じ材料で形成されている。
電源側補強部材２３とグランド側補強部材２４は、電源パッド４とグランドパッド５に、接合部材１３によりそれぞれ接続されている。このとき、接合部材１３で電源パッド４とグランドパッド５が短絡しないように、接合部材１３が配置されている。
【００２３】
次に、以上のように構成された半導体装置２１の製造方法について説明する。
まず、リフロー工程において、半田ボール１１が融点温度以上となるような高温環境下でＬＳＩ３を配線基板２の主面２ａに実装する。
その後、電源側補強部材２３の櫛形形状部２９と、グランド側補強部材２４の櫛形形状部２８とを、絶縁性接着剤２５で接続して補強板２２を形成する。
そして、雰囲気を半田ボール１１の融点温度以下にして、ＬＳＩ３と配線基板２の反りが戻った状態で、補強板２２を、半田や熱硬化性と導電性を有する接着剤等によって配線基板２に実装する。
なお、ＬＳＩ３及び補強板２２の実装方法はこの限りでなく、半田ボール１１の融点温度以上の環境下において、ＬＳＩ３と補強板２２を一度に配線基板２に実装しても良い。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態の半導体装置２１によれば、上記第１実施形態と同様に、ＬＳＩ３の反りを抑える補強部材２３、２４を備えながらも配線基板２に設けられる電源パッド４とグランドパッド５との短絡を防ぐとともに、これら電源パッド４とグランドパッド５から容易に電気回路を延長することができる。
さらに、グランド側補強部材２４には２つの凸部２８ａ、２８ｂを有する櫛形形状部２８が設けられ、電源側補強部材２３には２つの凸部２８ａ、２８ｂに係合する２つの凹部が形成された櫛形形状部２９が設けられているので、電源側補強部材２３とグランド側補強部材２４を接着する表面積が大きくなる。
したがって、電源側補強部材２３とグランド側補強部材２４とが絶縁性接着剤２５で接続される強度を高め、ＬＳＩ３が反るのをより確実に抑えることができる。
【００２５】
また、櫛形形状部２８、２９を設けたことで、補強板２２の厚さ方向に、電源側補強部材２３とグランド側補強部材２４のいずれかが必ず存在するので、補強板２２の強度を高めることができる。
【００２６】
なお、本実施形態ではグランド側補強部材２４の櫛形形状部２８に２つの凸部２８ａ、２８ｂを設けた。しかし、櫛形形状部２８に設けられる凸部の数はこの限りでなく、１つ以上であれば幾つでも良い。このとき、電源側補強部材２３の櫛形形状部には、グランド側補強部材２４の櫛形形状部に設けられる凸部の数に対応する数の凹部が形成される。
また、電源側補強部材２３の電源側対向面２６に凸部が形成され、グランド側補強部材２４のグランド側対向面２７にこの凸部に係合する凹部が設けられても良い。
【００２７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図９及び図１０に示すように、本実施形態の半導体装置３１は、上記実施形態の半導体装置１の補強板１２に代えて補強板３２を備えている。
補強板３２は、板状に形成された電源側補強部材３３と、電源側補強部材３３と係合するように側面視で略Ｌ字型に形成されたグランド側補強部材３４と、補強部材３３、３４に挟まれる位置に配置され補強部材３３、３４を接続する絶縁性接着剤（絶縁部、絶縁部材）３５とを有している。
【００２８】
電源側補強部材３３の互いに直交する面である底面（第一基準面）３３ａと側面（第二基準面）３３ｂは、グランド側補強部材３４の面（第一対向面）３４ａと面（第二対向面）３４ｂにそれぞれ対向するように配置されている。そして、底面３３ａと面３４ａ、側面３３ｂと面３４ｂは、間に絶縁性接着剤３５を挟んでそれぞれ接続されている。
電源側補強部材３３とグランド側補強部材３４は、上記の補強部材６、７と同じ材料で形成され、絶縁性接着剤３５は、上記の絶縁性接着剤８と同じ材料で形成されている。
電源側補強部材３３とグランド側補強部材３４は、それぞれ電源パッド４とグランドパッド５に接合部材１３により接続されている。このとき、接合部材１３で電源パッド４とグランドパッド５が短絡しないように、接合部材１３が配置されている。
【００２９】
次に、以上のように構成された半導体装置３１の製造方法について説明する。
まず、リフロー工程において、半田ボール１１が融点温度以上となるような高温環境下でＬＳＩ３を配線基板２の主面２ａに実装する。
その後、電源側補強部材３３の底面３３ａとグランド側補強部材３４の面３４ａ、及び電源側補強部材３３の側面３３ｂとグランド側補強部材３４の面３４ｂを絶縁性接着剤３５でそれぞれ接続して、補強板３２を形成する。
そして、雰囲気を半田ボール１１の融点温度以下にして、ＬＳＩ３と配線基板２の反りが戻った状態で、補強板３２を半田や熱硬化性の接着剤等によって配線基板２に実装する。
なお、ＬＳＩ３及び補強板３２の実装方法はこの限りでなく、半田ボール１１の融点温度以上の環境下において、ＬＳＩ３と補強板３２を一度に配線基板２に実装しても良い。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の半導体装置３１によれば、上記第１実施形態と同様に、ＬＳＩ３の反りを抑えながらも配線基板２に設けられる電源パッド４とグランドパッド５との短絡を防ぐとともに、これら電源パッド４とグランドパッド５から容易に電気回路を延長することができる。
さらに、電源側補強部材３３とグランド側補強部材３４とを互いに直交する２方向で接続するので、電源側補強部材３３とグランド側補強部材３４とを接着する表面積が大きくなる。したがって、電源側補強部材３３とグランド側補強部材３４とが絶縁性接着剤３５で接続される強度を高め、ＬＳＩ３が反るのをより確実に抑えることができる。
【００３１】
また、補強板３２の下方にはグランド側補強部材３４のみが配置されるので、例えば、電源側よりグランド側に数多くの電子部品を接続する場合に好適に用いることができる。
なお、本実施形態では、グランド側補強部材が板状に形成され、電源側補強部材がグランド側補強部材と係合するように側面視でＬ字型に形成されていても良い。
【００３２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１１及び図１２に示すように、本実施形態の半導体装置４１は、上記実施形態の半導体装置１の配線基板２、補強板１２に代えて、配線基板４２、補強板４３をそれぞれ備えている。
【００３３】
図１３に示すように、配線基板４２は平板状に形成され、その裏面２ｂには、平面視でほぼ正方形に形成された２つの電源パッド４４、４５と２つのグランドパッド４６、４７がそれぞれ設けられている。
電源パッド４４、４５とグランドパッド４６、４７とは、互いの対応する辺が平行となるように、所定距離離間して格子状に配置されている。そして、電源パッド４４、４５同士、グランドパッド４６、４７同士が、格子の対角線上にそれぞれ配置されている。
なお、電源パッドとグランドパッドの数、形状、及び配置はこの限りではなく、電源パッドとグランドパッドが配線基板４２の裏面２ｂで互いに所定距離離間して絶縁した状態で配置されていれば良い。
【００３４】
図１１及び図１２に示すように、補強板４３は、互いにほぼ同形状の平板状に形成された２つの電源側補強部材５０、５１及び２つのグランド側補強部材５２、５３と、補強部材５０〜５３に挟まれる位置に配置され補強部材５０〜５３を接続する絶縁性接着剤５４とを有している。
補強部材５０〜５３は、互いの対応する辺が平行となるように所定距離離間して格子状に配置されている。そして、電源側補強部材５０、５１同士、グランド側補強部材５２、５３同士が、格子の対角線上にそれぞれ配置されている。
【００３５】
電源側補強部材５０、グランド側補強部材５３には、電源側対向面５０ａとグランド側対向面５３ａがそれぞれ形成されている。そして、電源側補強部材５０とグランド側補強部材５３は、電源側対向面５０ａとグランド側対向面５３ａが対向するように配置されている。
電源側対向面５０ａとグランド側対向面５３ａには、上記第２実施形態と同様に、互いに係合する櫛形形状部５０ｂと櫛形形状部５３ｂとがそれぞれ形成されている。
隣り合う電源側補強部材５０とグランド側補強部材５２、電源側補強部材５１とグランド側補強部材５２、電源側補強部材５１とグランド側補強部材５３の間にも、不図示の櫛形形状部が同様に形成されている。
互いに係合する櫛形形状部同士の間には一定の隙間が形成され、この隙間に絶縁性接着剤５４が配置されている。以上のようにして、絶縁性接着剤５４により補強部材５０〜５３が接続されている。
【００３６】
電源側補強部材５０、５１とグランド側補強部材５２、５３とは、上記の補強部材６、７と同じ材料で形成され、絶縁性接着剤５４は、上記の絶縁性接着剤８と同じ材料で形成されている。
そして、電源側補強部材５０は電源パッド４４に、電源側補強部材５１は電源パッド４５に、グランド側補強部材５２はグランドパッド４６に、グランド側補強部材５３はグランドパッド４７に、それぞれ接合部材１３により接続されている。
このとき、接合部材１３で電源側補強部材５０、５１とグランド側補強部材５２、５３とが互いに短絡しないように、接合部材１３が配置されている。
【００３７】
次に、以上のように構成された半導体装置４１の製造方法について説明する。
まず、リフロー工程において、半田ボール１１が融点温度以上となるような高温環境下で、ＬＳＩ３を配線基板４２の主面２ａに実装する。
その後、電源側補強部材５０、５１とグランド側補強部材５２、５３とを絶縁性接着剤５４で互いに接続して、補強板４３を形成する。
そして、雰囲気を半田ボール１１の融点温度以下にして、ＬＳＩ３と配線基板４２の反りが戻った状態で補強板４３を半田や熱硬化性の接着剤等によって配線基板４２に実装する。
なお、ＬＳＩ３及び補強板４３の実装方法はこの限りでなく、半田ボール１１の融点温度以上の環境下において、ＬＳＩ３と補強板４３を一度に配線基板４２に実装しても良い。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の半導体装置４１によれば、ＬＳＩ３の反りを抑えながらも配線基板４２に設けられる電源パッド４４、４５とグランドパッド４６、４７との短絡を防ぐことができる。
さらに、配線基板に電源パッドとグランドパッドが数多く設けられている場合であっても、半導体装置４１をコンパクトに構成しつつ補強部材を備えることができる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、電源側補強部材とグランド側補強部材とを、上記実施形態のように一方を板状に形成するとともに他方を側面視でＬ字型に形成し、間に絶縁性接着剤を挟んで接続しても良い。
【００４０】
以上、本発明の第１実施形態及び第４実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記第１実施形態から第４実施形態では、電源側補強部材とグランド側補強部材とを絶縁性接着剤によりそれぞれ接続した。しかし、絶縁性接着剤を設けずに電源側補強部材とグランド側補強部材との間に空気による層を設けて両補強部材を互いに絶縁しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の半導体装置によれば、電源パッドとグランドパッドとの間の絶縁を保ちながらも、電源側補強部材とグランド側補強部材により、配線基板上に固定された半導体チップの反りを抑えることができる。また、電源パッドとグランドパッドまで延びた電気回路が、金属で形成された電源側補強部材とグランド側補強部材までそれぞれ延長され、これらの補強部材に例えばコンデンサ等の電子部品を接続することにより、コンデンサを電源側補強部材又はグランド側補強部材を通して配線基板と容易に電気的に接続することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１、２１、３１、４１  半導体装置
２、４２  配線基板
２ａ  主面（第一の面）
２ｂ  裏面（第二の面）
４、４４、４５  電源パッド
５、４６、４７  グランドパッド
６、２３、３３、５０、５１  電源側補強部材
７、２４、３４、５２、５３  グランド側補強部材
８、２５、３５、５４  絶縁性接着剤（絶縁部材、絶縁部）
１４  コネクタ（接続部）
２６、５０ａ  電源側対向面
２７、５３ａ  グランド側対向面
２８、２９、５０ｂ、５３ｂ  櫛形形状部
２８ａ、２８ｂ  凸部
３３ａ  底面（第一基準面）
３３ｂ  側面（第二基準面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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